煤岩气有望成为世界天然气工业的一匹“大黑马”

　　《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》提出，加快建设新型能源体系。持续提高新能源供给比重，推进化石能源安全可靠有序替代，着力构建新型电力系统，建设能源强国。

　　世界石油工业已有超过160年的历史，产量接近达到峰值，其中世界天然气工业史超过100年，预计2040年产量达到峰值。在这一过程中，2019年，美国“非常规油气”革命助力美国实现“能源独立”。当年，美国能源消费量22.2亿吨油当量、产量22.6亿吨油当量，自1957年以来，首次能源产量超过消费量，实现“能源独立”，2024年美国页岩气产量8613亿立方米。

　　从常规到非常规油气是世界油气工业发展的必然趋势。2024年，全球油气产量82.55亿吨油当量，原油48.17亿吨，天然气40715亿立方米，其中全球常规与非常规油气产量占比分别为73%、27%。中国非常规油气产量1.1亿吨油当量，占油气总产量的27%，非常规气产量占天然气总产量的44%，非常规油约占石油总产量的12%。近年来，中国持续大力提升勘探开发力度，我国油气产量当量首超4亿吨，非常规油气发挥了重大作用，在非常规油气地质学理论引领推动下，从2008年中国非常规油气总产量占比2.4%，攀升至2024年占比27%，其中非常规天然气产量1077亿立方米，占天然气产量的44%。

　　中国非常规油气革命经历了油砂稠油、致密油气、页岩油气和煤岩油气四个阶段。与常规油气勘探开发核心为评价圈闭型“油气藏+目的层”和直井自然能量开采不同，非常规油气勘探开发核心是评价连续型“甜点区+甜点段”和水平井人工增能开采。作为非常规油气的重要组成部分，我国非常规源岩(页岩+煤岩)油气有四次地质理论技术突破。第一次突破是陆相“页岩生油”;第二次突破是陆相“页岩产油”;第三次突破是海相“页岩产气”;第四次突破是过渡相“煤岩产气”。煤岩气是天然气工业的一匹“大黑马”，目前对煤岩气认识程度很低，也是认知的“大黑箱”，需要理论技术创新。

　　传统煤层气地质理论认为，浅层低热演化煤岩生气量少且以吸附气为主、排水采气为主，单井产量很低，日产气不超过1000立方米，当煤层埋深超过1500米时，开发成本的提高使其成为开发“禁区”。但中国勘探地质学家们在常规油气和致密油气钻探过程中发现，深层煤岩层段常常有很好的气测显示。

　　目前，国外主要煤层气国家仍坚持在浅层煤层气中缓慢发展，但中国在深层煤岩气上，已经取得突破性进展。基于“借鉴页岩气生储富集机制，将煤岩作为储层整体勘探”的创新理念，中国石油天然气集团有限公司率先在鄂尔多斯等盆地取得勘探战略性突破。2021年以来，中国石油在大吉区块开展深层评价，23口水平井初期平均单井日产超10万立方米，先导试验取得成功，展现了良好发展前景，开辟了煤岩气发展新领域，2024年，煤岩气荣获中国石油勘探重大发现特等奖，鄂尔多斯盆地成为煤岩气工业化的“革命圣地”。与此同时，国内其他两家国有石油公司也取得深层煤岩气突破。

　　煤岩气这种新类型的非常规天然气，与传统煤层气一样，都产自地下煤岩地层。但它有着热演化程度高、生气量大且游离气占比高的独特特征。它的储层类型和煤层气类似，赋存特征又和页岩气相近，开发方式则与页岩气、致密气相似。鉴于这种新类型的非常规天然气与传统煤层气在地质特征、成藏机理和开发方式上具有明显的差异，根据勘探开发实践的需要，中国石油提出了“煤岩气”概念。中国煤岩气革命历经四个阶段：从“瓦斯气”到“煤成气”到“煤层气”再到“煤岩气”。煤岩气或是近百年以来，中国人首次在化石能源领域提出的新概念，这是国际能源领域的大事。当然，随着勘探开发的持续推进，煤岩气的概念也将在实践中不断完善。

　　2025年1月20日，国家能源局发布2024年全国油气勘探开发十大标志性成果，其中煤岩气产量快速攀升，成为天然气增产新亮点。煤岩气革命有“三大创新”。一是理论创新。提出煤岩气新概念和大领域，指出煤岩气的2种主要类型，包括地下原位先天地温形成的“煤岩气”和地下原位人工加热形成的“煤岩气”;煤岩气富集的3个关键特征，进入中高成熟度、自封闭顶与底板、较高占比游离气。二是技术创新。提出创新水平井体积开发技术系列，依托国家和中国石油科技重大专项，通过中国石油煤岩气重点实验室建设加快推进，结合基础研究和技术攻关，重点针对“是否富集”“如何动用”“怎样高产”三大关键难题，形成三方面关键技术：实验装备测试技术、甜点区/段评价技术、压裂施工改造技术。三是管理创新。2023年中国石油召开“深层煤岩气勘探开发技术研讨会”，组织四家油气田会战式增储上产，“一全六化”工程方法论指导煤岩气等有效开发，中国石油成立煤岩气重点实验室。

　　全国政协委员，中国工程院院士，中国石油集团董事长、党组书记戴厚良在2025年全国两会上建议：“在保障能源供给的基础之上，统筹推进化石能源的清洁高效利用，重点加大对页岩气、深层煤岩气等非常规资源天然气的规模开发和有效利用政策支持力度，持续提高天然气在能源消费结构中的占比，发挥对化石能源低碳转型的支撑作用。”

　　我国煤岩气勘探开发战略性突破，引发国内外油气界高度关注。2025年2月22日，ChinaDaily刊发“Coal-measure gas field output hits 3 billioncu m”，向全世界报道我国首个成功开发的深层煤层气田——中石油鄂东大吉气田煤层气累产突破30亿立方米。2025年3月10日—14日，标普全球副董事长丹尼尔·耶金在剑桥能源周“中国能源未来”战略圆桌会议上表示：“中国石油在深层煤岩气的创新成果，将对全球深层煤岩气的未来发展产生重大引领和推动作用。”煤岩气正吸引着全世界的目光，将在中国建设能源强国的过程中发挥重要作用。

　　我国已是新能源的大国和强国，风电光伏装机连续多年稳居世界第一，油气对外依存度下降至合理水平，将为能源强国建设创造更加有利的条件。中国能源革命崛起之路，要从能源产消小国成长为能源产消大国，从能源安全弱国成长为能源安全强国。

　　中国建设能源强国的战略意义，包括根本性保障国家能源安全、推动实现碳中和战略目标、支撑建设中国式现代化强国、提供世界能源转型中国方案。中国建设能源强国的内涵，包括五个强大能力建设，分别为强大的能源科技创新能力、强大的国内能源生产能力、强大的国外进口保障能力、强大的能源战略储备能力、强大的应急保供安全能力，以及“三步走”战略新路径，分别为2025—2030年，一次能源消费达峰实现“碳达峰”;2031—2050年，能源产量首次达到与消费量基本持平，迈向“能源独立”;2051—2060年，力争实现“碳中和”。非常规油气是我国“稳油增气”的战略性资源，中国非常规油是产量稳定的“砝码”，2030年有望占20%。中国非常规气是产量增长的“主力”，2030年左右有望超50%。我国煤层气、煤岩气地质资源量为39.9万亿立方米(埋深<3000m)。煤岩气作为一种新类型非常规天然气资源，对保障国家能源安全、实现“双碳”目标具有重大战略意义。

　　立足国内，鄂尔多斯、四川、塔里木、准噶尔、吐哈、渤海湾等盆地均有良好的勘探前景。此外，东北的松辽深层、海拉尔、鸡西等中小型盆地群也有一定的勘探潜力。初步评价，鄂尔多斯盆地煤岩气资源量超过20万亿立方米，四川等盆地资源量均超过2万亿立方米，具备高效开发的资源基础。按照当前勘探开发节奏和生产规律，2035年具备建成300亿立方米左右生产潜力，占届时天然气总产量的10%以上，占产量增量的60%左右，将成为天然气增产主力和重要战略接替资源。放眼世界，美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大等国煤岩气资源也很丰富，或将成为继页岩气之后天然气产业发展的新增长极。随着煤岩气攻关突破，或将继“页岩革命”之后发生一场“煤岩革命”。(作者系中国科学院院士，中国石油集团新能源首席专家、中国石油集团国家高端智库首席专家 邹才能)